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流化床传热传质of算例 在这段视频中,您将看到流化床内热质传递的一个模拟示例。流化床是工业中用途广泛的装置,从化学品合成到废渣焚烧,再到咖啡豆烘焙甚至爆米花制作(爆米花机)都有应用。尽管如此,流化床的计算却相当困难,尤其是在启动阶段,用常规工程计算方法很难准确预测,而一旦涉及化学反应,难度更是加倍。 在我们的计算流体动力学(CFD)模拟中,我们展示了流化床的启动过程,其中包括热传递。所选的几何形状与实验室设置相匹配,以便能够验证模拟结果。气相(空气)通过多个喷嘴进入几何形状,其中每两秒就有喷嘴通入热气,以测试流体向固体相(硅砂)传递热量的效果;详情如下。 流化床 CFD 模拟 视频循环播放了几次,突出了关于系统行为的各种观察结果。例如,可以清楚地看到,尽管温度差约为 700 开尔文,但固体相的温度变化非常小。由于气相和固相之间的密度差异很大,需要大量的热气体来加热流化床。这种特殊的行为正是流化床常用于燃烧(相对)湿污泥的原因:一旦床层变热,就不是一滴水就能冷却热石头那么简单了。 基于案例: 《使用可压缩两相欧拉泡沫法进行气固鼓泡流化床模拟》, OpenFOAM 几何尺寸: 0.9 米×2.0 米×0.015 米 (全三维离散化,考虑前后墙的影响) 气体: 空气,初始温度 T_init = 298K 比热容 cp = 1007 焦耳/千克·开尔文,密度 rho = f(T),平均直径 d_mean = 3e-4 毫米(恒定、均匀),入口温度 T_in = 1000K, 入口速度 U_in = 3.2 米/秒(均匀) 固体: 沙子,初始温度 T_init = 298 开尔文,床层高度(初始)= 0.6 米 比热容 cp = 830 焦耳/千克·开尔文,密度 rho = 2480 千克/立方米,平均粒径 d_mean = 0.656 毫米(恒定,均匀) #流体 #CFD @Fluid视界
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